JP4515401B2 - 射出成形機のエラー監視方法 - Google Patents

射出成形機のエラー監視方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4515401B2
JP4515401B2 JP2006060920A JP2006060920A JP4515401B2 JP 4515401 B2 JP4515401 B2 JP 4515401B2 JP 2006060920 A JP2006060920 A JP 2006060920A JP 2006060920 A JP2006060920 A JP 2006060920A JP 4515401 B2 JP4515401 B2 JP 4515401B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screw
rotation
movement
monitoring
error
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006060920A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007237498A (ja
Inventor
利美 加藤
隆 箱田
Original Assignee
日精樹脂工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日精樹脂工業株式会社 filed Critical 日精樹脂工業株式会社
Priority to JP2006060920A priority Critical patent/JP4515401B2/ja
Publication of JP2007237498A publication Critical patent/JP2007237498A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4515401B2 publication Critical patent/JP4515401B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、先端部に逆流防止バルブを設けたスクリュに係わる射出装置のエラーを監視する射出成形機のエラー監視方法に関する。
一般に、インラインスクリュ式射出成形機では、スクリュの先端部に逆流防止バルブ(リングバルブ)を設け、射出時に樹脂通路を閉鎖することにより溶融樹脂の逆流防止を図っている。
ところで、スクリュの先端部に設けた逆流防止バルブは、成形サイクル(1ショット)毎に前後に変位する可動部品として機能することから、長期使用により摩耗や破損等のトラブルを発生する場合がある。この場合、逆流防止バルブを設けたスクリュは、射出装置における加熱筒の内部に搭載することから、摩耗や破損等が生じても発見しにくく、特に、摩耗の場合、その影響が明確な形では現れにくいことから発見が容易でない。
このため、従来、所定の測定を行うことにより発見するようにした方法も知られており、特開平4−263917号公報には、ノズルをシャットした状態でチャージを行い、次に、第1の射出工程を実行し、この第1の射出工程により、チェックリングをチェックシートに圧着する状態に移行させるとともに、第1の射出工程の後に、第2の射出工程を実行し、マイコンにより、第1と第2の射出工程終了後のスクリュの位置を対比・演算してバックフロー量を算出することにより、チェック弁機構に対する交換の必要性を判定するようにした射出成形機におけるバックフロー量の計測方法が開示されている。
特開平4−263917号
しかし、上述した従来の射出成形機におけるバックフロー量の計測方法は、次のような問題点があった。
第一に、ノズルをシャットした状態でチャージを行うなど、通常の成形(生産)とは異なる別途の計測工程が必要になるため、バックフロー量を計測する際における、準備作業,測定作業,後片付等の余分な作業が必要になり、生産効率の低下や生産コスト増を招く要因となる。
第二に、不良(異常)の発生をリアルタイムで検出する手法ではなく、定期的な計測(メンテナンス)により不良を発見する手法のため、不良の状態で相当期間にわたって成形(生産)が行われてしまう。したがって、成形品の品質にも少なからず悪影響が及ぶことになり、成形不良の増加要因となる。
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した射出成形機のエラー監視方法の提供を目的とするものである。
本発明に係る射出成形機Mのエラー監視方法は、上述した課題を解決するため、先端部に逆流防止バルブ2を設けたスクリュ3に係わるエラーを監視するに際し、スクリュ3を正回転させて計量を行う計量主処理工程Saの終了後、スクリュ3を回転自由状態にして前進移動させ、かつ前進移動によるスクリュ3の回転が停止状態になったら前進移動を停止させるとともに、当該前進移動に係わる、スクリュの位置,スクリュの回転角度,計時時間,の少なくとも一つ以上を含む物理量を検出し、検出した物理量に基づくスクリュ3の前進移動時における移動距離(Xy−Xx),スクリュ3の前進移動時における回転量(θy−θx),スクリュ3の前進移動時における回転時間Tr,スクリュ3の前進移動時における移動時間Txの一又は二以上を含む監視量が予め設定した監視幅Xz,θz,Trz,Txzを越えたなら、少なくとも、運転の停止処理,アラーム報知処理,の一方又は双方を含むエラー処理S15を行うようにしたことを特徴とする。
この場合、発明の好適な態様により、停止状態は、スクリュ3を回転させるスクリュ回転用サーボモータ5に付設したロータリエンコーダ6から得るエンコーダパルスDpにより検出できる。また、前進移動時に、予め設定した、時間Ts,回転数又は樹脂圧に達してもスクリュ3の回転が停止状態にならないときは、少なくとも、運転の停止処理,アラーム報知処理,の一方又は双方を含むエラー処理S12を行うことができる。
一方、本発明の他の形態に係る射出成形機Mのエラー監視方法は、上述した課題を解決するため、先端部に逆流防止バルブ2を設けたスクリュ3に係わるエラーを監視するに際し、スクリュ3を正回転させて計量を行う計量主処理工程Saの終了後、スクリュ3を回転自由状態にして前進移動させ、かつ前進移動によるスクリュ3の回転が停止状態になったら前進移動を停止させるとともに、この後、スクリュ3を所定の回転量だけ逆回転させ、他方、前進移動に係わる、スクリュの位置,スクリュの回転角度,計時時間,の少なくとも一つ以上を含む物理量を検出し、検出した物理量に基づく監視量が予め設定した監視幅Xz,θz,Trz,Txzを越えたなら、少なくとも、運転の停止処理,アラーム報知処理,の一方又は双方を含むエラー処理S15を行うことを特徴とする。
この場合、発明の好適な態様により、計量主処理工程Saが終了した後のスクリュ位置(計量終了位置Xx)及びスクリュ3を逆回転させた後のスクリュ位置(逆回転終了位置Xy´)をそれぞれ検出し、計量終了位置Xxと逆回転終了位置Xy´の偏差から補正量Hを求めるとともに、この補正量Hにより、少なくとも射出工程における位置設定値X1,X2…を補正することができる。
ところで、本発明に係る射出成形機のエラー監視方法では、スクリュ3を正回転させて計量を行う計量主処理工程Saの終了後、スクリュ3を回転自由状態にして前進移動させ、かつ前進移動によるスクリュ3の回転が停止状態になったら前進移動を停止させる工程区間が含まれる。この工程区間は、本来、逆流防止バルブ2を後方へ変位させ、樹脂通路を確実かつ安定に閉鎖するための工程区間であり、この後に行われるスクリュ3の逆回転処理やサックバック処理等において逆流防止バルブが再度開いてしまう弊害を排除できる。一方、この工程区間では、逆流防止バルブ2がいわば開から閉に切換わるため、切換わる際の物理量は、逆流防止バルブ2等の良否に密接に関係し、この物理量を監視することにより、少なくとも逆流防止バルブ2の良否を判別できる。本発明は、この原理を利用したものであり、樹脂通路を確実かつ安定に閉鎖することに加え、逆流防止バルブ2を設けたスクリュ3に係わる的確なエラー監視が可能になる。
このような手法による本発明に係る射出成形機のエラー監視方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。
(1) 逆流防止バルブ2を設けたスクリュ3に係わるエラーを、通常の成形時(生産時)に監視できるため、監視のための別途の処理、即ち、余分な作業が不要となり、生産効率の向上及び生産コストの削減に寄与できる。
(2) 逆流防止バルブ2を設けたスクリュ3に係わるエラーを常時監視するため、エラーが発生した際に速やかにそれを検出することができる。したがって、迅速な対策を施すことが可能となり、成形品質への悪影響を回避して成形不良の低減に寄与できる。
(3) 監視量として、スクリュ3の前進移動時における移動距離(Xy−Xx),スクリュ3の前進移動時における回転量(θy−θx),スクリュ3の前進移動時における回転時間Tr,スクリュ3の前進移動時における移動時間Txの一又は二以上を含ませたため、特に、逆流防止バルブ2の摩耗を確実かつ多面的に検出(監視)できる。
(4) スクリュ3を正回転させて計量を行う計量主処理工程Saの終了後、スクリュ3を回転自由状態にして前進移動させ、かつ前進移動によるスクリュ3の回転が停止状態になったら前進移動を停止させるとともに、この後、スクリュ3を所定の回転量だけ逆回転させるようにしたため、この逆回転は、逆流防止バルブ2の閉鎖から開始できる。したがって、逆回転後における樹脂圧のバラツキ、更には計量した樹脂量のショット毎の変動を大幅に低減でき、高い計量精度を確保できる。
(5) 好適な態様により、前進移動時に、予め設定した、時間Ts,回転数又は樹脂圧に達してもスクリュ3の回転が停止状態にならないときに、エラー処理S12を行うようにすれば、特に、逆流防止バルブ2の破損等により樹脂通路を閉鎖できない異常を速やかに検知し、かつ当該異常に対する対策を迅速に講じることができる。
(6) 好適な態様により、停止状態を、スクリュ3を回転させるスクリュ回転用サーボモータ5に付設したロータリエンコーダ6から得るエンコーダパルスDpにより検出するようにすれば、別途の検出器等は不要となり、既設の装備を利用して容易かつ低コストに実施できる。
(7) 好適な態様により、計量主処理工程Saが終了した後のスクリュ位置(計量終了位置Xx)及びスクリュ3を逆回転させた後のスクリュ位置(逆回転終了位置Xy´)をそれぞれ検出し、計量終了位置Xxと逆回転終了位置Xy´の偏差から補正量Hを求めるとともに、この補正量Hにより、少なくとも射出工程における位置設定値X1,X2…を補正するようにすれば、計量後処理工程Sbにおいて発生するスクリュ位置の誤差分を排除することができ、計量した樹脂量の更なる変動防止を図れるとともに、より高い計量精度を確保できる。
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
まず、本実施形態に係るエラー監視方法を実施できる射出成形機Mの構成について、図3及び図4(a)を参照して説明する。
図3に示す射出成形機Mは、型締装置を除いた射出装置Miのみを示す。射出装置Miは、離間した射出台11と駆動台12を備え、この射出台11の前面により加熱筒13の後端が支持される。加熱筒13は、前端に射出ノズル14を、また、後部に当該加熱筒13の内部に成形材料を供給するホッパ15をそれぞれ備えるとともに、加熱筒13の内部にはスクリュ3を挿通させる。
このスクリュ3は、先端部にリングバルブ(逆流防止バルブ)2を備える。スクリュ3は、図4(a)に拡大して示すように、最先端部に、先端が尖形となる円錐状のスクリュヘッド3hを有するとともに、このスクリュヘッド3hからフライト3f側間に、比較的小径のバルブ装填軸部3sを有し、このバルブ装填軸部3sに円筒形のリングバルブ2を変位自在に装填する。これにより、リングバルブ2は、バルブ装填軸部3sの軸方向(前後方向)に所定ストロークにわたってスライド自在となり、リングバルブ2が後退し、フライト3f側に形成したバルブシート3rに当接すれば、フライト3f側からスクリュヘッド3h側に至る樹脂通路が遮断されるとともに、リングバルブ2が前進し、バルブシート3rから離間すれば、当該樹脂通路が開放される。この場合、樹脂通路が遮断されるとは、リングバルブ2が閉鎖することと同意である。
一方、射出台11と駆動台12間には四本のタイバー16…を架設し、このタイバー16…に、スライドブロック17をスライド自在に装填する。スライドブロック17の前端には、被動輪18を一体に有するロータリブロック19を回動自在に支持し、このロータリブロック19の中央にスクリュ3の後端を結合する。また、スライドブロック17の側面には、スクリュ回転用サーボモータ(電動モータ)5を取付け、このサーボモータ5の回転シャフトに固定した駆動輪21は、回転伝達機構22を介して被動輪18に接続する。この回転伝達機構22は、伝達ギアを用いたギア式伝達機構であってもよいし、タイミングベルトを用いたベルト式伝達機構であってもよい。さらに、サーボモータ5には、このサーボモータ5の回転速度(回転数)を検出するロータリエンコーダ6を付設する。
他方、スライドブロック17の後部には、ナット部25を同軸上一体に設けるとともに、駆動台12に回動自在に支持されたボールねじ部26の前側をナット部25に螺合させることにより、ボールねじ機構24を構成する。また、駆動台12から後方に突出したボールねじ部26の後端には、被動輪27を取付けるとともに、駆動台12に取付けた支持盤12sには、スクリュ進退用のサーボモータ(電動モータ)28を取付け、このサーボモータ28の回転シャフトに固定した駆動輪29は、回転伝達機構30を介して被動輪27に接続する。この回転伝達機構30は、伝達ギアを用いたギア式伝達機構であってもよいし、タイミングベルトを利用したベルト式伝達機構であってもよい。さらに、サーボモータ28には、このサーボモータ28の回転速度(回転数)を検出するロータリエンコーダ31を付設する。
また、図3において、32は射出成形機Mに備えるコントローラであり、格納した制御プログラム32pにより本実施形態に係るエラー監視方法における一連の制御(シーケンス制御)を実行することができる。一方、コントローラ32には、上述したサーボモータ5,28及びロータリエンコーダ6,31をそれぞれ接続するとともに、ロータリブロック19とスライドブロック17間に介在させたロードセル(圧力検出器)33を接続する。このロードセル33によりスクリュ3が受ける圧力(樹脂圧)を検出することができる。さらに、コントローラ32には、液晶表示器等を用いたディスプレイ7を接続する。
次に、このような射出成形機Mを用いた本実施形態に係るエラー監視方法について、図3〜図8を参照しつつ図1に示すフローチャートに従って説明する。
本実施形態に係るエラー監視方法を実施する射出成形機Mでは、計量主処理工程Saと計量後処理工程Sbに従って計量が行われ、同エラー監視方法は、計量後処理工程Sbにおける一部の工程区間で実施される。この場合、計量主処理工程Sa及び計量後処理工程Sbが計量工程となる。
計量主処理工程Saでは、まず、コントローラ32によりスクリュ回転用サーボモータ5が駆動制御(速度制御)される。これにより、サーボモータ5の回転は回転伝達機構22を介してスクリュ3に伝達され、スクリュ3が正回転することにより、可塑化された溶融樹脂が加熱筒13の内部におけるスクリュ3の前方に計量蓄積されるとともに、これに対応してスクリュ3が後退する(ステップS1)。また、計量主処理工程Saでは、スクリュ進退用サーボモータ28が通電制御されることにより、スクリュ3に対する背圧制御が行われる(ステップS1)。図5(a),(b)には、スクリュ回転用サーボモータ5及びスクリュ進退用サーボモータ28の動作状態をタイミングチャートで示す。図5において、Xoは計量開始位置,Vmは計量主処理工程Saにおけるスクリュ回転用サーボモータ5の回転速度をそれぞれ示す。一方、図4(a)は、計量主処理工程Saにおけるスクリュ3の状態を示し、矢印Rpはスクリュ3の回転方向(正回転方向)を示すとともに、矢印Ffは溶融樹脂の相対移動方向を示す。
そして、スクリュ3が予め設定した計量終了位置Xxまで後退することにより計量主処理工程Saが終了する(ステップS2)。図4(b)は計量終了位置Xxにおけるスクリュ3の状態を示している。この状態では、リングバルブ2に対してフライト3f側の樹脂圧Pfがノズルヘッド3h側の樹脂圧Phよりも相対的に高い状態、即ち、Ph<Pfの状態にある。
次いで、計量後処理工程Sbに移行する。本実施形態に係るエラー監視方法では、この計量後処理工程Sbの開始から監視を行う。このため、まず、計量後処理工程Sbを行う前に、所定の物理量(監視物理量)として、スクリュ3の位置(スクリュ位置=計量終了位置)Xx及び回転角度θxを検出し、コントローラ32に一時記憶する(ステップS3)。この場合、スクリュ位置Xxは、サーボモータ28に付設したロータリエンコーダ31から得るエンコーダパルスにより検出できるとともに、回転角度θxは、サーボモータ5に付設したロータリエンコーダ6から得るエンコーダパルスDpにより検出できる。このようなロータリエンコーダ31,6を利用すれば、別途の検出器等は不要となり、既設の装備を利用して容易かつ低コストに実施できる利点がある。
監視物理量の取込みが終了したなら、リングバルブ2がバルブシート3rに当接する位置(タッチ位置)までスクリュ3を前進移動させる処理を行う(ステップS4…)。この場合、スクリュ3は回転自由状態、即ち、外力により受動回転可能となるように切換えられるとともに、コントローラ32によりスクリュ進退用サーボモータ28が駆動制御される。この際の駆動制御は、圧力リミッタの付加された速度制御となり、サーボモータ28の回転は、回転伝達機構30及びボールねじ機構24を介して運動変換され、スクリュ3を前進移動させる(ステップS4,S5)。図5(b)において、Vfはスクリュ3の前進移動時におけるスクリュ進退用サーボモータ28の回転速度を示す。
また、コントローラ32は、スクリュ3の前進移動の開始と同時に計時を開始するとともに、スクリュ3の受動回転による回転状態の監視(回転検出)を開始する(ステップS4)。この場合、図4(c)に示すように、スクリュ3の前進移動により、スクリュヘッド3h側の溶融樹脂がフライト3f側(矢印Fr方向)に逆流するとともに、この逆流によりスクリュ3は正回転に対して逆方向(矢印Rrs方向)に受動回転する。したがって、この状態では、リングバルブ2に対してノズルヘッド3h側の樹脂圧Phがフライト3f側の樹脂圧Pfよりも相対的に高くなり、Pf<Phの関係になる。
そして、この際、リングバルブ2は、逆流する溶融樹脂により後方に押されて後退変位するとともに、バルブシート3rに当接した位置(タッチ位置)で停止する。したがって、リングバルブ2は、事実上、このタッチ位置で閉鎖した状態となる(図4(d)の位置参照)。この時点では、同時に溶融樹脂の逆流が止まるとともに、スクリュ3の受動回転も停止する。スクリュ3はこのような挙動を伴うため、コントローラ32はスクリュ3の回転状態を監視し、スクリュ3の回転が停止状態になったなら、上述したスクリュ3の前進移動の開始時と同様に、停止状態になった時点における監視物理量として、スクリュ3の位置(スクリュ位置)Xy及び回転角度θyを検出するとともに、計時時間を取込むことにより前進移動時におけるスクリュ3の回転時間Trを検出し、コントローラ32に一時記憶する(ステップS7,S8)。
また、スクリュ3の回転が停止状態になったなら、直ちにスクリュ3の前進移動を停止させる制御を行う(ステップS7,S9)。そして、この時点における計時時間を取込むことにより、スクリュ3の前進移動時間Txを監視物理量として検出し、コントローラ32に一時記憶する(ステップS10)。この場合、スクリュ3の回転状態及び停止状態は、コントローラ32により、サーボモータ5に付設したロータリエンコーダ6から得るエンコーダパルスDpを監視して行うことができる。具体的には、予め設定した監視時間内のパルス数が所定数になったり或いはパルス出力間隔が所定間隔(時間)になったなら停止状態と判断できる。したがって、停止状態とは完全に停止する場合のみならず所定の速度以下まで低下した状態をも含む概念である。スクリュ3の停止状態を検出したなら、同時に計時をリセットする(ステップS11)。
よって、このようなスクリュ前進処理を行うことにより、スクリュ3は、常に、リングバルブ2がバルブシート3rに当接するタッチ位置で正確に停止させることができる。また、このようなタッチ位置(停止状態)を、ロータリエンコーダ6から得るエンコーダパルスDpにより検出することにより、別途の検出器等は不要となる。
ところで、スクリュ3の前進移動中に、リングバルブ2の一部が欠けたりリングバルブ2に異物が挟まるなどによる異常が発生することも考えられる。このような異常が発生した場合、スクリュ3の回転が正常に停止することなく無用に回転が継続する。そこで、本実施形態では、スクリュ3の前進移動の開始と同時に計時を開始し、予め設定した時間(判定時間)Tsに達してもスクリュ3の停止状態を検出できないときは、所定のエラー処理(第一エラー処理)を行う(ステップS6,S12)。エラー処理としては、運転(動作)の停止処理やアラーム報知処理等を行うことができる。これにより、特に、リングバルブ2により樹脂通路を閉鎖できない異常を速やかに検知し、かつ当該異常に対する対策を迅速に講じることができる。
一方、コントローラ32には、スクリュ3を前進移動させる前のスクリュ位置Xx及び回転角度θx,スクリュ3を前進移動させた後のスクリュ位置Xy及び回転角度θy、更にはスクリュ3の回転時間Tr及び前進移動時間Txに係わる検出データが、監視物理量として一時記憶されているため、これら検出データに基づく監視量を算出する(ステップS13)。この場合、監視量は、スクリュ3の前進移動時における移動距離(Xy−Xx),スクリュ3の前進移動時における回転量(θy−θx),スクリュ3の前進移動時における回転時間Tr,スクリュ3の前進移動時における移動時間Txを用いる。したがって、スクリュ3の前進移動時における移動距離と回転量は、それぞれ(Xy−Xx)と(θy−θx)により算出するとともに、回転時間と移動時間は、それぞれTrとTxを直接用いる。
そして、監視量が得られたなら、予め設定した監視幅Xz,θz,Trz,Txzと比較する(ステップS14)。この場合、監視幅Xz,θz,Trz,Txzは、基準値に対して上下(±)に設定した上限値と下限値の幅を監視幅Xz…として設定する。基準値は、例えば、移動距離Xzの場合、初期段階において実際に検出される複数の移動距離の平均値を用いてもよいし、実験値や算出値などを用いてもよい。なお、監視幅Xz,θz,Trz,Txzは、基準値に対して上(+)又は下(−)の一方に設定した上限値又は下限値に対する幅を監視幅Xz…として設定してもよい。
これにより、いずれかの監視量(Xy−Xx)…が対応する監視幅Xz…を越えた(外れた)なら所定のエラー処理(第二エラー処理)を行う(ステップS15)。この場合、エラー処理としては、運転(動作)の停止処理やアラーム報知処理等を行うことができる。なお、いずれかの監視量(Xy−Xx)…が監視幅Xz…を一回でも越えた(外れた)なら第二エラー処理を行ってもよいし、或いは重要度に応じて有効となる異常回数をそれぞれ設定し、例えば、三回連続して監視幅Xz…を越えた時点で第二エラー処理を行うようにしてもよい。このような四つの監視量を監視することにより、特に、逆流防止バルブ2の摩耗を確実かつ多面的に検出(監視)できる利点がある。
他方、スクリュ3の回転が停止状態になり、スクリュ3の前進移動を停止させる制御を行なったなら、次いで、スクリュ3を逆回転させる処理を行う。なお、スクリュ3の逆回転は上述したスクリュ3の停止状態の検出から直ちに行ってもよいし、所定の設定時間を経てから行ってもよい。この場合、コントローラ32によりスクリュ回転用サーボモータ5が駆動制御(速度制御)される。これにより、スクリュ3は図4(d)に示すように、矢印Rr方向へ能動的に逆回転する(ステップS16)。図5(a)において、Vrはスクリュ3の逆回転時におけるサーボモータ5の回転速度を示すとともに、θy,θeはスクリュ3の角度を示している。逆回転させるスクリュ3の回転量は、成形機毎に任意に設定できるが、概ね1/4回転前後に設定できる。したがって、この場合には、図5(a)における(θe−θy)を概ね90〔°〕前後に設定できる。また、スクリュ3の逆回転時には、コントローラ32によりスクリュ進退用サーボモータ28が駆動制御され、スクリュ3の前後方向位置が固定される位置制御が行われる。これにより、スクリュ3が逆回転してもスクリュ3の前後方向位置が固定されるため、計量した樹脂量の更なる変動防止及び計量精度の向上に寄与できる。図5(a)において、Xy´はスクリュ3を逆回転させた後のスクリュ位置(逆回転終了位置)を示している。
なお、スクリュ3を逆回転させる際における回転数(回転角)又は回転速度は、コントローラ32に接続したディスプレイ7に表示することができる。このような表示を行うことにより、オペレータはリングバルブ2の動作状態を視覚的にも容易に把握することができる。そして、スクリュ3の逆回転が、設定した回転量(回転角)に達したならスクリュ3の回転を停止させる制御を行う(ステップS17,S18)。
ところで、スクリュ3の逆回転時には、スクリュ3の前後方向位置が固定されることから、図4(d)に示すように、溶融樹脂に対して後方(矢印Fi方向)への圧力が付与される。この場合、スクリュ3を逆回転させる直前では、リングバルブ2に対してノズルヘッド3h側の樹脂圧Phがフライト3f側の樹脂圧Pfよりも相対的に高い状態、即ち、Pf<Phの状態にあるため、スクリュ3を逆回転させた後は、リングバルブ2に対してノズルヘッド3h側の樹脂圧Phがフライト3f側の樹脂圧Pfよりも更に高い状態、即ち、Pf≪Phの状態になる。
一方、スクリュ3を逆回転させる処理が終了したなら、スクリュ3を予め設定したストローク(例えば、1〜2〔mm〕前後)だけ後退移動させて圧抜きを行うサックバック処理を行う(ステップS19)。サックバック処理では、コントローラ32によりサーボモータ28が駆動制御(速度制御)され、スクリュ3が後退移動する。この場合、スクリュ3の後退ストロークは、圧抜きが完了する位置を考慮し、当該後退ストロークの終端をサックバック終了位置Xsとして予め設定する。これにより、スクリュ3がサックバック終了位置Xsに達すれば、スクリュ3の後退移動を停止し、サックバック処理を終了させるとともに、次の工程である射出工程に移行させる。図5において、Vsはサックバック処理時におけるスクリュ進退用サーボモータ28の回転速度、Xsはサックバック終了位置をそれぞれ示し、このサックバック終了位置Xsは射出開始位置となる。なお、サックバック処理は、計量終了後、スクリュ3を予め設定した僅かなストロークだけ後退させて圧抜きを行い、型開き時の樹脂圧による弊害、即ち、低粘度樹脂による所謂鼻ダレ現象や高粘度樹脂による成形スプルからの所謂糸引き現象等の発生を防止する処理である。
図4(e)は、このようなサックバック処理を行った後におけるスクリュ3の状態を示し、リングバルブ2に対してノズルヘッド3h側の樹脂圧Phがフライト3f側の樹脂圧Pfよりも相対的にやや高い状態かほぼ同じ状態、即ち、Pf<Phの状態かPf≒Phの状態にある。したがって、サックバック処理を行っても、サックバック処理の前に、リングバルブ2に対して前方(スクリュヘッド3h側)の樹脂圧Phを後方(フライト3f側)の樹脂圧Pfよりも常に高くした状態でリングバルブ2を閉鎖できるため、この後のサックバック処理によりリングバルブ2が再度開いてしまう弊害を排除できる。これにより、射出開始の前に逆流防止バルブ2を確実かつ安定に閉鎖することができる。
他方、コントローラ32では、さらに計量後処理工程Sbで発生するスクリュ位置のバラツキを補正する処理を行う。以下、この補正の処理方法について、図2に示すフローチャートに従って説明する。
まず、前述した計量主処理工程Saが終了したなら、終了後のスクリュ位置である計量終了位置Xxを検出して取込む(ステップS21,S22,S23)。なお、この場合、計量終了位置Xxは予め設定されているため、設定された計量終了位置Xx(設定値)を用いてもよい。また、スクリュ3を逆回転させたなら、逆回転後のスクリュ位置である逆回転終了位置Xy´を検出して取込む(ステップS24,S25,S26)。この場合、計量終了位置Xx及び逆回転終了位置Xy´は、サーボモータ28に付設したロータリエンコーダ31によりそれぞれ検出できる。そして、計量終了位置Xxと逆回転終了位置Xy´が得られたなら、計量終了位置Xxと逆回転終了位置Xy´の偏差から補正量H(=Xy´−Xx)を求める(ステップS27)。一方、補正量Hを求めたなら、この補正量Hにより、少なくとも射出工程における位置設定値X1,X2…を補正する(ステップS28)。
図6は、求めた補正量Hにより射出工程における位置設定値X1,X2…を補正する場合を示している。同図中、V1,V2,V3…は、多段設定した射出速度を示す。同図から明らかなように、スクリュ3のサックバック終了位置(射出開始位置)Xsから射出工程を開始するとともに、射出速度V1からV2に切換える場合、補正前における基準となる設定では、設定位置X1で切換えを行うが、補正量Hが得られ、補正を行った場合には、設定位置(X1+H)で切換えを行う場合を示している。同様に、射出速度V2からV3に切換える場合にも、設定位置(X2+H)で切換えを行う。このような補正を行うことにより、計量後処理工程Sbにおいて発生するスクリュ位置の誤差分を排除することができ、計量した樹脂量の更なる変動防止を図れるとともに、より高い計量精度を確保することができる。
この例では、計量終了位置Xx,逆回転終了位置Xy´及び補正量Hを求めることにより、射出工程における位置設定値X1,X2…を補正する場合を示したが、計量終了位置Xx,逆回転終了位置Xy´及び補正量H等の検出(演算)データは、記憶することにより他の目的(データ表示や解析等)に利用することもできる。
なお、射出工程では、コントローラ32によりサーボモータ28が駆動制御される。これにより、サーボモータ28の回転は回転伝達機構30を介してボールねじ部26に伝達されるため、ボールねじ部26は正方向に回転してナット部25が前進移動する。この結果、スクリュ3が前進し、計量された溶融樹脂は金型に射出充填される。そして、射出工程が終了し、次ショット(成形サイクル)が続行する場合には、次ショットの計量工程に移行し、同様の計量工程に係わる処理が行われる。
図7及び図8は、上述した計量主処理工程Sa及び計量後処理工程Sbにより計量を行った場合の実際の成形品(バーフロー)の質量〔g〕を示している。また、比較のため、本実施形態に係る計量方法を用いない計量、即ち、通常成形において使用する計量方法により計量を行った場合の実際の成形品(バーフロー)の質量〔g〕を併記した。なお、本実施形態に係る計量方法とは、計量主処理工程Saの終了後、スクリュ3を回転自由状態にして前進移動させるとともに、この前進移動時におけるスクリュ3の回転状態を監視し、スクリュ3の回転が停止状態になった後に、スクリュ3を所定量だけ逆回転させる処理を行い、さらにサックバック処理を行った場合であり、通常成形とは、計量主処理工程Saの終了後、直ちにサックバック処理を行った場合である。図7及び図8に示すデータグラフ及びデータ表から明らかなように、本実施形態に係る計量方法によるリングバルブ2の強制閉鎖を行えば、成形品質量のショット毎のバラツキを大幅に低減することができ、変動係数を示す6CVは、概ね1/3に低減できた。
よって、このような本実施形態に係るエラー監視方法によれば、逆流防止バルブ2を設けたスクリュ3に係わるエラーを、通常の成形(生産)時に監視できるため、監視のための別途の処理、即ち、別途の余分な作業が不要となり、生産効率の向上及び生産コストの削減に寄与できる。また、逆流防止バルブ2を設けたスクリュ3に係わるエラーを常時監視するため、エラーが発生した際に速やかにそれを検出することができる。したがって、迅速な対策を施すことが可能となり、成形品質への悪影響を回避して成形不良の低減に寄与できる。
しかも、本実施形態で用いた計量主処理工程Sa及び計量後処理工程Sbによれば、計量後処理工程Sbにおけるスクリュ3の逆回転処理は、スクリュ3を回転自由状態にして前進移動させ、この前進移動時におけるスクリュ3の回転が停止状態、即ち、逆流防止バルブ2が閉鎖してから開始させるため、逆回転後における樹脂圧のバラツキ、更には計量した樹脂量のショット毎の変動を大幅に低減でき、もって、高い計量精度を確保できるとともに、不良率の低減及び生産に要するエネルギ削減にも寄与できる。
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成,形状,数量,数値,手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。
例えば、逆流防止バルブ2としてリングバルブを例示したが必ずしもリングバルブに限定されるものではない。一方、監視量は、スクリュ3の前進移動時における移動距離(Xy−Xx),スクリュ3の前進移動時における回転量(θy−θx),スクリュ3の前進移動時における回転時間Tr,スクリュ3の前進移動時における移動時間Txの四つを同時に監視する場合を例示したが、いずれか一つ又は任意の二つ以上の組合わせにより実施可能である。また、スクリュ3の回転状態(停止状態)を検出する方法として、ロータリエンコーダ6から得るエンコーダパルスDpを利用する方法を例示したが、他の検出方法を排除するものではない。さらに、スクリュ3を逆回転させる回転量としてスクリュ3の回転数(回転角)により設定する場合を示したが、時間により設定する場合を排除するものではない。他方、時間Tsの監視により動作異常を検出する例を挙げたが、その他、スクリュ3の回転数(回転角)又は樹脂圧の監視により検出することも可能である。したがって、この場合、検出されるスクリュ3の回転数又は樹脂圧が、予め設定した回転数又は樹脂圧に達しても停止状態を検出しないときは、所定のエラー処理(第一エラー処理)を行うことができる。また、例示の実施形態では、スクリュ3を逆回転させる際に、スクリュ3の前後方向位置が固定される位置制御を行う場合を示したが、スクリュ3の圧力が固定される圧力制御を行ってもよい。なお、本発明に係るエラー監視方法は、逆流防止バルブ2の摩耗の発見に着目して説明したが、基本的には、加熱筒13内で発生する可能性のある各種エラー、例えば、スクリュ3の摩耗や破損,加熱筒13の内面摩耗等の各種エラーの発見(監視)に利用することができる。
本発明の最良の実施形態に係る射出成形機のエラー監視方法の処理手順を示すフローチャート、 同エラー監視方法を用いた計量後処理工程で発生するスクリュ位置のバラツキを補正する処理手順を示すフローチャート、 同エラー監視方法を実施できる射出成形機の一部断面平面図、 同エラー監視方法を実施する際のスクリュの状態を示す作用説明図、 同エラー監視方法を実施する際のスクリュ回転用サーボモータ及びスクリュ進退用サーボモータの動作状態を示すタイミングチャート、 同エラー監視方法を用いた計量後処理工程で発生するスクリュ位置のバラツキを補正する際の説明図、 同エラー監視方法を用いた計量工程の効果を説明するためのショット数に対する成形品質量の変動データグラフ、 同エラー監視方法を用いた計量工程の効果を説明するためのデータ表、
2:逆流防止バルブ,3:スクリュ,5:スクリュ回転用サーボモータ,6:ロータリエンコーダ,M:射出成形機,Sa:計量主処理工程,S12:エラー処理,S15:エラー処理,Xx:物理量(計量終了位置),Xy:物理量,θx:物理量,θy:物理量,Tr:物理量(スクリュの前進移動時における回転時間),Tx:物理量(スクリュの前進移動時における移動時間),(Xy−Xx):監視量(スクリュの前進移動時における移動距離),(θy−θx):監視量(スクリュの前進移動時における回転量),Dp:エンコーダパルス,Xy´:スクリュ位置(逆回転終了位置),X1…:位置設定値,H:補正量

Claims (5)

  1. 先端部に逆流防止バルブを設けたスクリュに係わるエラーを監視する射出成形機のエラー監視方法において、前記スクリュを正回転させて計量を行う計量主処理工程の終了後、前記スクリュを回転自由状態にして前進移動させ、かつ前進移動による前記スクリュの回転が停止状態になったら前進移動を停止させるとともに、当該前進移動に係わる、スクリュの位置,スクリュの回転角度,計時時間,の少なくとも一つ以上を含む物理量を検出し、検出した物理量に基づく、前記スクリュの前進移動時における移動距離,前記スクリュの前進移動時における回転量,前記スクリュの前進移動時における回転時間,前記スクリュの前進移動時における移動時間の一又は二以上を含む監視量が予め設定した監視幅を越えたなら、少なくとも、運転の停止処理,アラーム報知処理,の一方又は双方を含むエラー処理を行うことを特徴とする射出成形機のエラー監視方法。
  2. 前記前進移動時に、予め設定した、時間,回転数又は樹脂圧に達しても前記スクリュの回転が停止状態にならないときは、少なくとも、運転の停止処理,アラーム報知処理,の一方又は双方を含むエラー処理を行うことを特徴とする請求項1記載の射出成形機のエラー監視方法。
  3. 前記停止状態は、前記スクリュを回転させるスクリュ回転用サーボモータに付設したロータリエンコーダから得るエンコーダパルスにより検出することを特徴とする請求項1又は2記載の射出成形機のエラー監視方法。
  4. 先端部に逆流防止バルブを設けたスクリュに係わるエラーを監視する射出成形機のエラー監視方法において、前記スクリュを正回転させて計量を行う計量主処理工程の終了後、前記スクリュを回転自由状態にして前進移動させ、かつ前進移動による前記スクリュの回転が停止状態になったら前進移動を停止させるとともに、この後、前記スクリュを所定の回転量だけ逆回転させ、他方、前記前進移動に係わる、スクリュの位置,スクリュの回転角度,計時時間,の少なくとも一つ以上を含む物理量を検出し、検出した物理量に基づく監視量が予め設定した監視幅を越えたなら、少なくとも、運転の停止処理,アラーム報知処理,の一方又は双方を含むエラー処理を行うことを特徴とする射出成形機のエラー監視方法。
  5. 前記計量主処理工程が終了した後のスクリュ位置(計量終了位置)及び前記スクリュを逆回転させた後のスクリュ位置(逆回転終了位置)をそれぞれ検出し、前記計量終了位置と前記逆回転終了位置の偏差から補正量を求めるとともに、この補正量により、少なくとも射出工程における位置設定値を補正することを特徴とする請求項4記載の射出成形機のエラー監視方法。
JP2006060920A 2006-03-07 2006-03-07 射出成形機のエラー監視方法 Active JP4515401B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006060920A JP4515401B2 (ja) 2006-03-07 2006-03-07 射出成形機のエラー監視方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006060920A JP4515401B2 (ja) 2006-03-07 2006-03-07 射出成形機のエラー監視方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007237498A JP2007237498A (ja) 2007-09-20
JP4515401B2 true JP4515401B2 (ja) 2010-07-28

Family

ID=38583502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006060920A Active JP4515401B2 (ja) 2006-03-07 2006-03-07 射出成形機のエラー監視方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4515401B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009226683A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Fanuc Ltd 異常検出装置を備えたプリプラ式射出成形機
JP5179993B2 (ja) * 2008-08-04 2013-04-10 ファナック株式会社 射出成形機の逆流防止弁閉鎖状態判別方法とその判別機能を備えた射出成形機
KR101968042B1 (ko) * 2018-03-15 2019-08-13 최명준 전동 사출기에서의 사출 제어 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03230930A (en) * 1990-02-05 1991-10-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fixed volume molding method of injection molding machine
JPH04263917A (en) * 1991-02-18 1992-09-18 Toyo Mach & Metal Co Ltd Measuring method of back-flow rate in injection molding machine
JPH0671706A (ja) * 1992-08-28 1994-03-15 Nissei Plastics Ind Co インラインスクリュ式射出装置
JPH07195461A (ja) * 1993-12-29 1995-08-01 Kobe Steel Ltd 発泡射出成形機及びその運転方法
JP2004216808A (ja) * 2003-01-17 2004-08-05 Fanuc Ltd 射出成形機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03230930A (en) * 1990-02-05 1991-10-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fixed volume molding method of injection molding machine
JPH04263917A (en) * 1991-02-18 1992-09-18 Toyo Mach & Metal Co Ltd Measuring method of back-flow rate in injection molding machine
JPH0671706A (ja) * 1992-08-28 1994-03-15 Nissei Plastics Ind Co インラインスクリュ式射出装置
JPH07195461A (ja) * 1993-12-29 1995-08-01 Kobe Steel Ltd 発泡射出成形機及びその運転方法
JP2004216808A (ja) * 2003-01-17 2004-08-05 Fanuc Ltd 射出成形機

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007237498A (ja) 2007-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4264427B2 (ja) 射出成形機の計量方法
JP4264445B2 (ja) 射出成形機の異常監視方法
JP3652681B2 (ja) 射出成形機における計量方法及び制御装置
US9724863B2 (en) Injection molding machine
EP2000281B1 (en) Injection molding machine
JPH0712634B2 (ja) 射出装置の異常検出装置
JP4515401B2 (ja) 射出成形機のエラー監視方法
US5639486A (en) Control device for an ejector mechanism used in an injection molding machine
TWI549802B (zh) Injection molding machine
JP5199639B2 (ja) 射出成形機
JP2008001028A (ja) 射出成形機の異常検出方法
JP5351307B1 (ja) 射出成形機の圧力制御装置
JP5255850B2 (ja) 射出成形機におけるスクリュ回転制御方法及びスクリュ回転制御装置
JP5788353B2 (ja) 射出成形機
US20090051064A1 (en) Molding Machine Monitoring Apparatus, Method, and Program
KR100931805B1 (ko) 전동식 사출 성형기의 사출 축 제어 방법
JP2007196391A (ja) 射出成形機及び射出成形機に設けられた圧力検出器の異常を検出する方法
JP4109294B2 (ja) 射出成形機の射出制御方法およびその装置
JP2009000929A (ja) 射出成形機、および射出成形機の異常検出方法
JP3910974B2 (ja) 射出成形機の射出制御方法およびその装置
JP6812834B2 (ja) スクリュ位置設定方法及びスクリュ式射出装置
JP5044604B2 (ja) 射出成形機のモード切換方法
JP5410663B2 (ja) 射出成形機
JP2911560B2 (ja) 射出成形機の異常検出方法
JP2006272573A (ja) 射出成形機の動作監視方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070824

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100203

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100401

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100421

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100512

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4515401

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160521

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250